两端开口.内表面光滑的U形管处于竖直平面内.如图所示.质量均为m= 10 kg的活塞A.B在外力作用下静止于左右管中同一高度A处.将管内空气封闭.此时管内外空气的压强均为p0=1.0×105 Pa左管和水平管横截面积S1= 10 cm2,右管横截面积S2= 20 cm2.水平管长为3h.现撤去外力让活塞在管中下降.求两活塞稳定后所处的高度.(活塞厚度� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，如图所示，质量均为m="10" kg的活塞A、B在外力作用下静止于左右管中同一高度A处，将管内空气封闭，此时管内外空气的压强均为p₀=1.0×10⁵Pa左管和水平管横截面积S₁="10" cm²,右管横截面积S₂="20" cm²，水平管长为3h。现撤去外力让活塞在管中下降，求两活塞稳定后所处的高度。（活塞厚度均大于水平管直径，管内气体初末状态温度相同，g取10 m/s²)

左侧降至水平管口；右侧降至高为0.5h处

试题分析：撤去外力后左侧向下的压强：

右侧向下的压强：

故活塞均下降，且左侧降至水平管口。
设右侧降至高为x处，此时封闭气体压强变为：p′＝1.5p₀
对封闭气体：p₀(4hS₁＋hS₂)＝1.5p₀(3hS₁＋xS₂)，
解得：x＝0.5h。

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